Учебный прибор для демонстрации закона охранения осевого кинетического момента вращающейся системы
фо 1 1О8о/
Класс 42п, 11в
СССР
ll4 и ! Д
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
В Н. Мильковский
УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ ЗАКОНА
СОХРАНЕНИЯ ОСЕВОГО КИНЕТИЧЕСКОГО МОМЕНТА
ВРАЩАЮЩЕЙСЯ СИСТЕМЫ
3 явлено 4 октября 1956 г. зв М 558675 в Комитет во лелям ивобретенпй и открытий при Совете Министров СССР
Для демойстрации закона сохранения осевого кинетического момента вращающейся системы обычно пользуются приборами с применецием двух подвижных грузов, перемещающихся на вращающемся в горизонтальной плоскости колесе по направляющим стержням и расположенных симметрично по отношению к оси вращения. Недостатком таких приборов является горизонтальное расположение колеса, что снижает наглядность демонстрации, и невозможность перемещения грузов от периферии к центру колеса.
В предлагаемом учебном приборе для устранения этих недостатков колесо с грузами монтировано на горизонтальном валу и грузы соединены проходящим через осевое отверстие вала тросом с,пяточной опорой, перемещаемой вдоль вала при помощи ходового винта.
На фиг. 1 схематически изображен вид прибора спереди; на фиг, 2 †в прибора сбоку, в разрезе.
На станине 1 смонтирован вал 2 ня двух шарикоподшипниках 8. Вал
2 имеет продольный осевой цилиндрический канал 4, выходягций наружу в боковую прорезь под направляющим блоком 5. Ось блока 5 неподвижно закреплена ня ступице колеса б, негодвижно закрепленного на валу 2, или на самом валу так, что вращается вместе с ним. К ободу колеса б прикреплен кронштейн 7, несущий направляющий блок 8.
1;,олесо б имеет шесть спиц 9, лежащих в одной плоскости; две из них диаметральные, а четыре расположены по двум параллельным симметричным хордам круга колеса.
Спицы-хорды 9 служат направляю1цими для навешенных на них двух подвижных массивных грузов 10 и
11, имеюгцих сравнительно с колесом б большую массу.
Грузы 10 и !1 шарнирно сочленены между собой стержнями 12, 18 и 14, посредством которых стабилизируется положение грузя. когда он находится сверху в неработающем приборе и в критические моменты прй работе прибора на таких малых угловых скоростях колеся, при кото№ 11085 рых центробежная снл» ннерци(( вращающегося груза становится меньше силы его тяжести. Шарнирньш стержень 18 средней частью своей свободно посажен на валу 2 та«, что может ка иться и» ием, как нл оси.
Грузы !О н 11 могут быть ((ape«(Bшены по няпрявлякнцим спицам-хордам 9 одновременно I(равномерно в направлсшш от обод» колеса к оси вала 2 посредством натяжения гибкого стального троса 15, проходящего по ка(гялу 4 влла 2 н огнбяю(цсго направля(оншс блоки 5 н 8.
Трос !» прикреплен к грузу 10 в точке 16 и к (рузу 11 концом своим
l3 ToLIK(17. 1(;Ip) I o«IA конц, троса
15 жестко прикреплен» цилиндрической формы няточняя опора >, могущая врашяться на заплечнке-подпятникс 19 трубки 20, свободно насаженной ня вял 2. Трубка 20 имеет крыш(3 21 и жестко связана с ганкой 22 ходо(3ого ви(ггя 2>, установленного ((я дву«под(ннпникл«24стлHHlfbl 1 TBK i(TOObf нс«,почить можность продольного смешения.
К стержню винта 23 прн«рсплен маховичо«25. I I» конец ьаля 2 ОВободно посажен» рукоят«я 26, нме(ощая с ннм «раповос сцепление.
Для вводя прибора !3,действие рукоятку 26 в«.(ючяют и сцсплс(шс с валом 2 и, ира(цая ес. рязгоня(от колесо 6, KQToðîo после этого продол>кает вращаться по;(нерцни со всем скомнонованны«I н» нем механизмом; прн этом пяточная опора 18 троса 15 вращается нл п(дпятникс
19 трубки 20, ос(»«инейся в покос.
Прн врлш I(K(I ма«овнчком 2»
BHIITB 28 TIO H ICOI3011 стрс,п е гяйкcl
22 перемени»ется по ьчшту и «ряйнсс пря(3ос положение вмс тс с пpHKpo!3ле(пой « ней трубкой 20, которая своим зяпг(е п(«ом-подпятннком !9 протягив((ст 3» ((я тонн(ю ог(ор3 111 трос 15 по каналу 4 вала 2; при этом грузы 10 и 11, прикрепленные к тросу 15, смещаются по направляющим спицам 9, приближаясь к оси вращения; угловая скорость вращения колеса возрастает и достигает наибольшего значения при крайнем положении грузов 10 и 11, когда радиус вращения Нх. центрог, тя>кести становится наименьшим.
При вращении маховичка 25 и обратном направлении трубка 20 с подпятником 19 перемещается в крайнее левое положение и высвобождает трос 15, натягиваемый центробежными силами инерции вращающихся грузов 10 и 11, которые под действием этих сил перемещаются по направляющим спицам 9 в направлении от оси врашения к ободу колеса 6; при этом угловая скорость вра цення колеса постепенно снижается и достигает наименьшего своего значения при крайнем положен(и грузов.
Предмет изобретения
Учебный приоор для демонстрации закона сохранения осевого кинетического момента врашающейся системы с применением дву«подвижных грузов, перемещающихся ня врашя(ощемся колесе Tlo направляк>I(I((i%I стержням и рясполо>«синь(« симметрично по отношению к осн вращения, отличающийся тем, что, с целью повышения наглядности демонстрации и возможности перемещения грузов к центру в процессе вращения, колесо с грузами монтировано на горизонтальном валу и грузы соединены проходящим через оссвос отверстие валя тросом с пяточной опорой, перемещаемой вдоль вала при помощи ходового винта,
